水田深翻機(jī)械化作業(yè)試驗(yàn)報(bào)告

王福義

摘要：以水田機(jī)械化深翻技術(shù)為基礎(chǔ)，采用對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證深翻作業(yè)模式的可行性。試驗(yàn)結(jié)果表明：在農(nóng)藝允許情況下，應(yīng)盡量增加翻耕深度;秋季水田土壤含水率較高，對(duì)動(dòng)力要求高;秸稈根茬高度宜控制在25～35 cm之間;秋季翻耕作業(yè)應(yīng)采用高速檔位勻速前進(jìn)。

關(guān)鍵詞：深翻;水田;試驗(yàn);翻耕深度;斷條率

水稻是遼寧主要糧食作物，種植面積在66.7萬(wàn)hm2左右。水田地經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期灌溉，土壤板結(jié)冷漿，透氣性差，導(dǎo)致耕層變淺、地力下降。實(shí)施機(jī)械化深翻作業(yè)，能夠重建水田合理耕層，提高秸稈還田效果，且有利于降低鹽堿地的鹽堿程度。2018—2019年，以水田機(jī)械化深翻與秸稈機(jī)械化還田關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)定不同作業(yè)條件、配置不同作業(yè)機(jī)具進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證深翻作業(yè)模式的可行性以及機(jī)具的作業(yè)性能，為作業(yè)機(jī)具選型和規(guī)范作業(yè)規(guī)程提供理論依據(jù)。

1 條件與方法

1.1 作業(yè)時(shí)間

分別于2018年11月 （秋季）和2019年4月（春季）進(jìn)行試驗(yàn)地基本條件測(cè)試及深翻作業(yè)質(zhì)量試驗(yàn)。試驗(yàn)地塊位于盤(pán)錦市大洼區(qū)，秋季試驗(yàn)和春季試驗(yàn)的面積均為1.3 hm2（20畝），且地塊相鄰。機(jī)械化收獲后，將秸稈粉碎后均勻拋撒于地表。

1.2 儀器與設(shè)備

試驗(yàn)測(cè)定儀器主要有：米尺（3 m）、直尺（50 cm）、電子天平（500 g/0.01 g）、土壤緊實(shí)度測(cè)試儀（50 cm/2.5 cm）、土壤含水率測(cè)試儀。

春季作業(yè)機(jī)具選用1LF-527深翻犁，其作業(yè)方式為牽引式，作業(yè)深度20～30 cm，作業(yè)幅度135 cm。配套動(dòng)力為雷沃1104拖拉機(jī)。

秋季作業(yè)機(jī)具選用1LF-327深翻犁，其外形尺寸220 cm×105 cm×120 cm，作業(yè)方式為牽引式，液壓翻轉(zhuǎn)，作業(yè)深度20～30 cm，作業(yè)幅度81 cm，配套動(dòng)力為雷沃904拖拉機(jī)。

1.3 取樣點(diǎn)確定

根據(jù)試驗(yàn)地塊單池實(shí)際尺寸設(shè)置取樣點(diǎn)位置。1—4點(diǎn)分別距離田埂10 m，單點(diǎn)取樣面積設(shè)定為1 m2（1 m×1 m），詳見(jiàn)圖1。

1.4 測(cè)定方法

試驗(yàn)方法及過(guò)程主要參考以下標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 5262-2008? 農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件? 測(cè)定方法的一般規(guī)定;GB/T 14225-2008? 鏵式犁;NY/T 742-2003? 鏵式犁作業(yè)質(zhì)量。具體要求為：斷條≥2.0次/m;立垡率≤5.0%;回垡率≤5.0/%。

1.4.1 斷條率 測(cè)定最后犁體的垡片斷條數(shù)、最大垡片長(zhǎng)、平均垡片長(zhǎng)，垡片斷裂的面積超過(guò)該斷面積的一半者為一個(gè)斷條，按下式計(jì)算斷條率：

1.4.2 立垡率、回垡率 土垡翻轉(zhuǎn)后其含植被或殘茬表面與溝底夾角小于90 °則為翻垡，90 °～100 °之間則為立垡，大于100 °則為回垡。在檢測(cè)區(qū)內(nèi)每個(gè)行程中測(cè)最后一犁垡片的立垡長(zhǎng)度和回堡長(zhǎng)度，分別按下式計(jì)算立垡率和回垡率：

式中：rl為立垡率，%;rh為回垡率，%;LI為立垡長(zhǎng)度，m;Lh為回垡長(zhǎng)度，m;L為測(cè)區(qū)長(zhǎng)度，m。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)地基本條件

2.1.1 留茬高度 選取5個(gè)采集點(diǎn)，每點(diǎn)測(cè)量5株根茬高度，計(jì)算平均留茬高度，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1數(shù)據(jù)可知：根茬高度宜控制在20 cm以內(nèi)。遇秸稈根茬過(guò)高及倒伏秸稈聚堆情況，需開(kāi)展秸稈粉碎作業(yè)后再進(jìn)行翻耕作業(yè)，以降低機(jī)具纏繞幾率。試驗(yàn)結(jié)果表明，留茬過(guò)高嚴(yán)重影響翻耕扣垡效果，根茬掩埋不理想。

2.1.2 耕層含水率 選取5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，挖取耕層斷面土樣，測(cè)試不同深度土壤的含水率，計(jì)算地塊0～25 cm耕層內(nèi)的平均含水率，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2數(shù)據(jù)可知：春季水田翻耕作業(yè)含水率較秋季低，平均在30%以內(nèi)，對(duì)作業(yè)動(dòng)力要求不高，以67.1 kW以下拖拉機(jī)為宜;秋季水田翻耕作業(yè)含水率較高，普遍達(dá)到35%～45%，高含水率對(duì)動(dòng)力要求高，以67.1 kW以上拖拉機(jī)為宜。

2.2 翻耕作業(yè)質(zhì)量

水田翻耕作業(yè)采用1LF-327深翻犁進(jìn)行，翻耕深度設(shè)置為20 cm，作業(yè)后檢測(cè)作業(yè)質(zhì)量。

2.2.1 翻耕深度 翻耕深度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3數(shù)據(jù)可知：無(wú)論是春季作業(yè)還是秋季作業(yè)，翻耕深度差別不大，均符合要求。在農(nóng)藝允許情況下，盡量增加深度，以提高深翻效果。

2.2.2 斷條率 斷條率測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4數(shù)據(jù)可知：春季試驗(yàn)斷條率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，分析原因在于土壤含水率降低，碎土效果較好;秋季作業(yè)斷條率稍低。在一定范圍內(nèi)，土壤含水率高，成條扣垡效果好，秸稈掩埋作業(yè)效果佳。秋季深翻的斷條率比標(biāo)準(zhǔn)低，因翻垡便于埋茬，所以不考慮碎土效果。同時(shí)，秋季作業(yè)使秸稈在土層中越冬，能夠增加腐熟時(shí)間，降低春季插秧作業(yè)的難度。

2.2.3 立垡率與回垡率 一般情況下，立垡率越低，說(shuō)明秸稈掩埋效果好。立垡率與回垡率測(cè)定結(jié)果詳見(jiàn)表5。

由表5可知，秋季作業(yè)的立垡率為6.2%﹥5.0%，這可能是由于秋季土壤含水率高，翻耕阻力大，翻垡效果較差，應(yīng)適當(dāng)增加牽引力和作業(yè)速度。

3 結(jié)論與討論

春季與秋季水田深翻作業(yè)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明：在農(nóng)藝允許情況下，應(yīng)盡量增加翻耕深度，以提高深翻效果;秋季水田耕地土壤含水率較高，普遍達(dá)到35%～45%，含水率高對(duì)動(dòng)力要求高，以67.1 kW以上拖拉機(jī)為宜;秸稈根茬高度宜控制在25～35 cm之間，過(guò)高影響機(jī)具通過(guò)性、增加纏繞幾率;秋季深翻的斷條率比標(biāo)準(zhǔn)低，因翻垡便于埋茬，所以不考慮碎土效果;秋季作業(yè)的立垡、回垡低于標(biāo)準(zhǔn)要求，作業(yè)時(shí)應(yīng)采用高速檔位勻速前進(jìn)，以提高作業(yè)效果。

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